蛋白质含量的高低是衡量稻米营养价值的主要指标之一,因此提高蛋白质含量是稻米营养品质育种的重要目标。本文阐述了水稻蛋白质种类、氨基酸组成及其营养价值,并概括了水稻不同基因型和不同部位或组织间蛋白质含量的差异、蛋白质含量的遗传及分子机理以及种质创新的研究现状,可为水稻蛋白质含量的深入研究和高蛋白种质创新提供参考。

研究了小麦子粒蛋白质含量和优质高分子量麦谷蛋白亚基对小麦品质的影响及其互作关系。结果表明,控制蛋白质含量的基因作用主要是以加性效应为主,也存在非加性效应,F1的蛋白质含量与双亲的蛋白质含量的平均值高度相关,蛋白质含量的一般配合力方差大于特殊配合力方差,F2子粒蛋白质含量的分离呈正态分布。在优质育种亲本选配上,一般配合力比特殊配合力更重要一些。普通小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基受遗传控制,不受环境影响,具有品种特性;其在F1中呈共显性和倾母遗传现象,在F2中遗传行为遵从孟德尔的基因独立分配和自由组合规律。在小麦品质改良中既要重视蛋白质的含量,更应重视蛋白质的质量,即数量和质量改良途径并重。

从同一单倍体的幼穗、成熟胚、继代花药愈伤组织和种子植株幼穗获得的无性系，其蛋白质含量的变幅很大，分别为１２．１４％～２１．３３％、１３．９８％～２０．８１％，１３．８２％～１７．９７％和１６．６２％～２２．１６％。无性系蛋白质含量的变异发生在早代。获得的高蛋白特性可以遗传。已从单倍体幼穗无性系获得５个蛋白质含量高（１９％以上）的冬小麦新品系。

对春谷15个杂交组合后代蛋白质含量的遗传特点进行了研究。结果表明,F_1呈倾母遗传,遗传表现比较复杂,F_2变异广泛,分布多数为单峰曲线,也有双峰曲线,并非所有组合都是正态分离,g_1为正值,呈正向倾斜。遗传以加性效应为主,也有显性作用。h_B~2一般为46.16％～55.79％,△G为1.07％～1.83％,△G′为7.97％～14.07％。超亲现象普遍,有的组合超高含量株率较高,早期世代选择效果较好。F_2与中亲值和母本均呈极显著的正相关。

微量元素营养失衡已成为影响人类健康的最重要因素之一,给个人和整个社会医疗体系带来沉重的负担。植物育种策略,尤其是籽粒富集微量元素的谷物育种被认为是克服微量元素营养失衡的最经济和有效的途径。现有的研究已证实,在水稻基因组中存在控制籽粒高微量元素含量的基因位点,并且籽粒中微量元素含量的增加不仅不会影响到水稻产量,而且当种植于微量元素缺乏的土壤中,籽粒富集微量元素水稻品种的产量高于普通水稻。本文在概述水稻籽粒微量元素含量的遗传差异、环境效应的基础上,着重介绍了水稻籽粒微量元素含量的遗传、遗传相关和分子机理的研究现状以及籽粒富集微量元素水稻种质鉴定、筛选与创新现状,并提出今后以提高水稻籽粒微量元素含量...

对10个水稻栽培种和10个陆稻栽培种的研究结果表明,水稻和陆稻根系发育过程中蛋白质含量、POD和COD同工酶都有较明显的差异,陆稻根系中蛋白质含量高于水稻的含量,陆稻的POD同工酶谱带数虽少于水稻,但苗期和分蘖期酶谱带总面积却高于水稻.在不同发育时期,陆稻中POD同工酶谱型变化较水稻稳定.陆稻根系中COD同工酶谱带数多于水稻,但苗期和分蘖期大部分COD同工酶的相对酶活性低于水稻,陆稻根系发育过程中,在开花期尚能检测到COD_7酶带.与水稻相比,陆稻根系发育过程中COD同工酶谱型的变化较小.

比较研究了3种栽培法对水稻植株生长,光合速率,植株及籽粒全N,P,K含量,糙米全N,蛋白N含量,产量及构成因子的影响.结果表明,初拟栽培法最优,"三壮三高"栽培法次之,常规栽培法最低.与常规栽培法相比,初拟栽培法、"三壮三高"栽培法的糙米蛋白质含量,早稻分别增加了11.36,8.63g/kg,晚稻分别增加了8.33,6.19g/kg,早稻产量分别提高了19.14%,9.57%,晚稻产量分别提高了22.49%,13.53%.

目的比较不同类型样品建立水稻蛋白质近红外模型的效果和适配范围。方法通过对178份来自“II-32B/岳早籼6号”的重组自交系和496份水稻品种的近红外反射光谱的比较分析,选择其中59个株系和76份品种作为建模样品,采用偏最小二乘法建立基于品种、重组自交系和混合样品的3个蛋白质含量回归模型。结果经模型内部交叉验证和对模型外部重组自交系和品种样品的验证结果的比较分析,发现基于分离群体的模型因蛋白质含量范围较窄,样品来源较单一,适应范围仅局限于本群体内样品蛋白质含量预测,而品种和混合模型对群体和品种样品都表现出良好的适应能力,交叉验证决定系数大于0.90,外部验证决定系数大于0.89,本试验可为近红...

为了探讨高产四倍体水稻的不同遗传组成与品质的关系,以及蛋白质含量变化的原因,以国家优质品种美香占2号(MXZ2)、象牙香占(XYXZ)、矮脚南特二倍体(AJNT-2x)、高产同源四倍体水稻矮脚南特(AJNT-4x)以及高产新型四倍体水稻华多1号(H1)为试验材料,利用BCA法测定胚乳蛋白质含量、近红外谷物分析仪进行品质分析、全自动氨基酸分析仪测定氨基酸含量、qRT-PCR分析谷蛋白基因的表达差异。结果表明:AJNT-4x糙米、精米的蛋白含量分别为182.70,115.70 mg/g,高于国家优质品种MXZ2、XYXZ以及AJNT-2x,其营养品质大大提高;AJNT-4x的胶稠度为44.70 mm,低于MXZ2、XYXZ及AJNT-2x,且差异显著,其食用品质明显下降;而H1精米的蛋白含量最低,只有71.30 mg/g,但其胶稠度为112.70 mm,介于国家优质品种MXZ2与XYXZ之间。花后30 d AJNT-4x的17种氨基酸总量与人体必需氨基酸总量高于AJNT-2x与H1,H1的最低;H1的17种氨基酸总含量在花后15 d达到高峰,而AJNT-4x和AJNT-2x在花后20 d达到高峰,氨基酸含量积累过早停止导致H1在成熟期的总氨基酸含量下降,甚至低于AJNT-2x。在整个胚乳发育过程中,AJNT-4x、H1和AJNT-2x的4种贮藏蛋白积累趋势基本一致,但快速积累时间存在差异;AJNT-4x的谷蛋白快速积累的时间比AJNT-2x、H1早,且快速积累的时间长,导致AJNT-4x的蛋白含量最高。9个谷蛋白亚家族基因在花后5 d都有表达,随着胚乳的发育,各谷蛋白基因表达量逐渐升高、再逐渐下降并趋于稳定,不同的亚家族谷蛋白基因在相同的时间表达丰度不同;除GluB-1和GluB-4在H1中的表达峰值高于AJNT-4x和AJNT-2x,其他7个谷蛋白基因在H1中的表达峰值均远远低于AJNT-4x和AJNT-2x,差异显著;AJNT-4x的9个谷蛋白基因在花后30 d表达量均最高。上述结果为多倍体水稻优质育种提供理论依据。

采用6×6双列杂交设计,对小麦籽粒中蛋白质及其16种氨基酸的含量进行了遗传分析.结果表明,这些性状的遗传不仅受加性效应控制,而且也受非加性效应控制.除组氨酸外,其余性状均符合加性——显性模型.各性状加性分量D与显性分量H_1都达到显著程度.平均显性度(H_1/D)~(1/2)值表明,少数性状(如蛋白质、苯丙氨酸)为超显性,其余多数性状为完全显性(如甘氨酸、丙氨酸等)或不完全显性(如赖氨酸和丝氨酸等).在亲本中控制蛋白质、赖氨酸的隐性基因多于显性基因,但显性基因与隐性基因的频率相差不大.就其余性状而言,亲本中显性基因的频率则高于隐性基因的频率.

【目的】研究玉米蛋白质、淀粉和油分含量的遗传主效应及基因型×环境互作效应。【方法】采用谷物种子性状遗传模型和统计方法,分析10个自交系及90个F1、F2杂交组合在两个种植地点的试验数据。【结果】蛋白质、淀粉、油分含量的遗传主效应方差(VG)和基因型×环境互作方差(VGE)分别占各性状总遗传方差(VG+VGE)的38.5%和61.5%、48.2%和51.8%、48.2%和51.8%。在遗传主效应中,蛋白质、油分含量同时受控于种子和母体效应;淀粉含量以母体效应为主,种子(胚乳)效应次之;细胞质效应相对较小。在基因型×环境互作效应中,3个品质性状均以种子、母体×环境互作为主,未发现细胞质×环境互作。...

通过7个亲本自交系的双列杂交,采用谷类作物数量性状平均数遗传模型,对玉米籽粒的蛋白质含量进行了遗传分析.结果表明,玉米籽粒蛋白质含量同时受到种子和母体遗传效应的控制,种子的直接显性效应和母体显性效应分别达到极显著和显著水平.遗传效应预测值表明,选用3360做为亲本较易获得高蛋白组合.

为了指导水稻生产合理施肥,采用田间小区试验,研究了氮、磷、钾、硅锰、有机肥配合施用对水稻养分迁移、光合特性、籽粒产量及蛋白质含量的影响.结果表明:氮、磷、钾、硅锰、有机肥配合施用能促进水稻氮、磷、钾的吸收、转运、累积,提高籽粒氮、磷、钾含量及籽粒粗蛋白质含量;氮、磷、钾、硅锰、有机肥配合施用对水稻产量的形成有明显的促进作用,主要是通过提高功能叶的净光合速率、有效穗、每穗实粒数来实现.

采用田间小区试验,研究了3种不同栽培法对水稻光合特性、产量、糙米蛋白质含量及氨基酸组成的影响.结果表明:高蛋白高产栽培综合技术体系与三壮三高栽培法、习惯栽培法相比能明显改善水稻灌浆后期功能叶光合特性,提高籽粒产量、糙米蛋白质、氨基酸总量、人体7种必需氨基酸、猪11种必需氨基酸的含量.

选用蛋白质含量和品质性状不同的4个粳稻品种配制2个杂交组合,研究其杂种后代籽粒蛋白质含量选择与蒸煮食味品质的关系.结果表明,直链淀粉含量与蛋白质含量间存在动态变化关系;稻米味度值是先随着蛋白质含量的下降而增加,当蛋白质含量下降到某一临界值后,味度值则不再增加,反而随蛋白质含量的下降而下降,蛋白质和直链淀粉含量适中的后代株系味度值较高;在蛋白质含量水平较高时,稻米RVA谱特性随着蛋白质含量的下降有所改善,但蛋白质含量下降到一定程度后则又会导致RVA谱特性的变劣;蛋白质含量过高或过低稻米蒸煮食味品质均不同程度的变劣,协调蛋白质与直链淀粉含量的平衡关系是提高稻米蒸煮食味品质的关键.